GAFL, INRA, 84140, Montfavet, France; Aix Marseille University, Biologie Végétale et Microbiologie Environnementales UMR 7265, Laboratoire de Génétique et Biophysique des Plantes, Marseille F-13009, France; CNRS, UMR 7265 Biologie Végétale et Microbiologie Environnementales, Marseille F-13009, France; CEA, Bioscience and Biotechnology Institute of Aix-Marseille, Marseille F-13009, France.
Aix Marseille University, Biologie Végétale et Microbiologie Environnementales UMR 7265, Laboratoire de Génétique et Biophysique des Plantes, Marseille F-13009, France; CNRS, UMR 7265 Biologie Végétale et Microbiologie Environnementales, Marseille F-13009, France; CEA, Bioscience and Biotechnology Institute of Aix-Marseille, Marseille F-13009, France.
Trends Plant Sci. 2017 May;22(5):411-419. doi: 10.1016/j.tplants.2017.01.008. Epub 2017 Feb 28.
eIF4E translation initiation factors have emerged as major susceptibility factors for RNA viruses. Natural eIF4E-based resistance alleles are found in many species and are mostly variants that maintain the translation function of the protein. eIF4E genes represent major targets for engineering viral resistance, and gene-editing technologies can be used to make up for the lack of natural resistance alleles in some crops, often by knocking out eIF4E susceptibility factors. However, we report here how redundancy among eIF4E genes can restrict the efficient use of knockout alleles in breeding. We therefore discuss how gene-editing technologies can be used to design de novo functional alleles, using knowledge about the natural evolution of eIF4E genes in different species, to drive resistance to viruses without affecting plant physiology.
真核起始因子 4E(eIF4E)是 RNA 病毒的主要易感性因素。在许多物种中发现了天然的基于 eIF4E 的抗性等位基因,这些等位基因大多是维持蛋白质翻译功能的变体。eIF4E 基因是工程抗病毒性的主要靶标,基因编辑技术可用于弥补某些作物中天然抗性等位基因的缺乏,通常通过敲除 eIF4E 易感性因子来实现。然而,我们在这里报告了 eIF4E 基因之间的冗余如何限制了在育种中有效利用敲除等位基因。因此,我们讨论了如何利用关于不同物种中 eIF4E 基因自然进化的知识,设计从头开始的功能性等位基因,从而在不影响植物生理学的情况下驱动对病毒的抗性。